Les scientifiques détectent les signes d'une structure cachée dans le noyau terrestre

Une nouvelle étude menée par des physiciens de l’université nationale australienne (ANU) suggère que le noyau interne de notre planète serait non pas composé d’une, mais de deux couches distinctes.

Une couche supplémentaire au cœur de notre planète

Lors de sa formation il y a plus de 4,5 milliards d’années, la Terre n’était encore qu’un bloc de roche en fusion de la taille d’une planète. Mais une fois que celle-ci s’est refroidie, une croûte externe est apparue, suivie par un manteau, un noyau externe et un noyau interne. S’il se révèle plus chaud que la surface du Soleil, grâce à la diffusion atomique du fer à haute pression, ce dernier est en fait solide, tandis que le noyau externe, liquide et composé de fer en fusion, est entrainé par convection et perd de la chaleur au profit du manteau statique. S’apparentant à une dynamo, ce processus se trouve à l’origine du champ magnétique de notre planète.

Bien qu’elles soient recouvertes par 6 353 kilomètres de roche, nous connaissons tant de détails intimes au sujet des différentes couches de la Terre en déduisant leurs propriétés à partir des ondes acoustiques les traversant. Lorsqu’une onde acoustique générée par une éruption volcanique ou un tremblement de terre se propage sous la surface, ses propriétés (direction, angle et vitesse) changent en fonction du matériau qu’elle rencontre.

Alors que les scientifiques savaient depuis longtemps que le noyau solide de la Terre avait presque la taille de la Lune et était principalement constitué de fer cristallisé, ces nouvelles découvertes, présentées dans le Journal of Geophysical Research, suggèrent l’existence d’une couche intérieure au sein du noyau interne de notre planète. Les auteurs de l’étude affirmant avoir identifié des preuves d’un changement dans la structure du fer à une profondeur d’environ 5 800 kilomètres.

L’année dernière, d’immenses structures enveloppant le noyau terrestre avaient été détectées par les chercheurs — Rost9 / Shutterstock.com

Deux évènements de refroidissement distincts

« Ce changement structurel suggère peut-être deux événements de refroidissement distincts dans l’histoire de la Terre », avance Joanne Stephenson, auteure principale de l’étude. « L’idée d’une autre couche distincte a été proposée il y a une vingtaine d’années, mais les données étaient peu claires. Nous avons contourné ce problème en utilisant un algorithme de recherche avancé pour parcourir des milliers de modèles du noyau interne. »

Auparavant, les chercheurs soupçonnaient que le noyau interne de la Terre pouvait renfermer davantage d’éléments que ceux que nous étions en mesure de détecter, en raison d’expériences montrant des incohérences dans notre modèle planétaire. Certains d’entre eux estiment que les cristaux de fer de « première génération » dans le noyau interne pourraient avoir des alignements structurels différents.

Par Yann Contegat, le 10 mars 2021